[发明专利]一种对传输线瞬态响应的分析方法

权利要求书

1.一种对传输线瞬态响应的分析方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤

步骤一：结合BLT方程的一般形式和电磁拓扑理论，定义多导体传输线网络节点的BLT方程以及定义方程中的各个参量的物理意义和计算方法；

步骤二：BLT-FDTD的混合计算；首先利用FDTD方法计算非均匀线段的S参数；然后将整个非均匀段当成节点，参与到整个线缆网络的计算中；

步骤三：求解非均匀线段的瞬态响应以及实现BLT-FDTD的时频结合。

2.根据权利要求1所述的一种对传输线瞬态响应的分析方法，其特征在于：所述定义多导体传输线网络节点的BLT方程是指：根据电磁的拓扑理论，将多导体传输线网络表示为节点与管道的组合，其中节点表示负载，管道表示传输线；对于管道i上的节点j，出射波向量和入射波向量的关系由散射参数表示，再表示出有物理节点的阻抗和无物理节点的阻抗。

3.根据权利要求1所述的一种对传输线瞬态响应的分析方法，其特征在于：所述BLT-FDTD的混合计算，具体包括：a:非均匀线段离散；将一段长为L的非均匀传输线从传输网络中独立出来，形成一个二端口网络；采用时域有限差分方法，将非均匀传输线离散成M段，每段长度为△x，计算出第m段的特性组坑Z_cm；

在两端口外接阻抗Z_l1、Z_l2，并有如式(1)所示：

Z_l1＝Z_c1,Z_l2＝Z_cM(1)

式中，Z_c1为与端口1相连接离散段的特性阻抗：Z_cM为与端口2相连接离散段的特性阻抗；

b:求解非均匀线段S参数：在端口1引入理想电压源，采用FDTD方法求解两个端口负载的电压响应v_l1,v_l2和电流响应i_l1,i_l2：

通过FFT变换将v_l1,v_l2和i_l1,i_l2变换到频域，得到其频域形式和将入射波和反射波分离，令端口1的归一化入射波和归一化出射波分别为a₁,b₁，端口2的归一化入射波和归一化出射波分别为a₂,b₂，根据S参数的定义有如式(2)所示：

则能够得到端口1的反射系数s₁₁和端口1至端口2的传输系数s₂₁为如式(3)所示：

同理，在端口2引入理想电压源，重复上述步骤，可得到如式(4)所示：

得到端口2的反射系数s₂₂和端口2至端口1的传输系数s₁₂为如式(5)所示：

综合式(3)和式(5)，得到非均匀线缆部分S参量为如式(6)所示：

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